CN1964266A - 提供会话状态检查的ip多媒体子系统网关系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于提供在IMS网络中的会话中间的状态检查的IMS网关系统和方法。这里描述的IMS网关系统(304)包括预算控制系统(342)和状态检查系统(344)。当会话在IMS网络中被建立时，预算控制系统(342)对于会话执行预算控制。同时地，状态检查系统(344)周期地检查会话状态。响应于状态检查系统(344)确定会话是活动的，预算控制系统(342)继续对于会话执行预算控制。响应于状态检查系统(344)确定会话已结束，预算控制系统(342)终结对于会话的预算控制。通过周期地检查会话状态，IMS网关系统(304)有利地避免在IMS网络中出现失去控制的收费情形。

Description

提供会话状态检查的 IP多媒体子系统网关系统和方法
技术领域
本发明涉及通信领域，具体地，涉及在IMS网络中提供会话中间状态检查以便在会话终结后不继续对于会话收费的IMS网关系统和方法。
背景技术
正如在第三代合作项目(3GPP)中阐述的，IP多媒体子系统(IMS)为会聚网络提供具有接入不可知(access-agnostic)网络结构的公共核心网。服务供应商正在下一代网络演进中接受这种结构。IMS结构一开始由3GPP规定，用来通过IP网络为移动用户提供多媒体服务。IP网络成为传送视频、话音和数据的花费最节省的载体网络。IMS利用IP网络在IMS平台上为IMS用户提供多媒体服务。在IMS网络内使用的信令是SIP协议。IMS定义在应用服务器、IMS核心网(CSCF)、IMS用户、IMS数据库(HSS)、和IMS记帐单元之间的标准SIP接口。这些标准可减少网络综合花费，以及使得用户享用更稳定的服务。
在IMS平台上，诸如呼叫转移、电话会议、和呼叫等待那样的传统的补充服务对于IMS用户是可用的。另外，许多新的数据服务，诸如即时信息传送、视频电话、视频等待(video on wait)、和基于web的服务，对于IMS用户也将是可用的。
为运营商收益产生提供有效的IMS在线收费对于IMS网络的成功的部署是重要的。几种3GPP规范描述用于IMS网络的在线收费。例如，3GPP TS 32.200规范描述具有基于会话的收费功能的在线收费系统(OCS)。OCS通过IMS服务控制(ISC)接口被耦合到服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)。S-CSCF为呼叫方或被呼叫方控制呼叫会话，以及需要通过ISC接口与OCS通信，以提供对于呼叫会话的在线收费。然而，ISC接口是不支持在线收费的服务接口。所以，为了使用在S-CSCF与用于在线收费的OCS之间的ISC接口，不利地需要在OCS上添加附加功能。
为了避免用附加功能使得OCS过载以及为了保持在线收费的一致性，在S-CSCF与OCS之间的接口可被改变成支持在线收费，而不是在OCS上添加功能。对于支持在线收费的接口的一个选择是扩展ISC接口以允许收费机制。ISC接口将是服务接口和收费接口。不幸地，使用ISC接口用作为混合的服务/收费接口可能对于由3GPP所希望的标准化不能接受的。
另一个选择是使用Ro接口来代替ISC接口，因为Ro接口已经支持在线收费。3GPP TS 32.296规范建议通过引入用作为在S-CSCF与OCS之间的网关的IMS网关功能而使用Ro接口用于在线收费。
图1显示现有技术的包括IMS网关功能102的3GPP在线收费结构100。在线收费结构100在3GPP TS 32.240和32.260中被描述。在线收费结构100包括IMS网关功能102、S-CSCF 104、和OSC 106。OSC 106包括基于会话的收费功能(SBCF)和基于事件的收费功能(EBCF)。基于会话的收费功能负责诸如视频电话GPRS PDP环境或IMS会话那样的网络/用户会话的在线收费。基于事件的收费功能结合任何应用服务器执行基于事件的在线收费(也称为“环境收费”)。
IMS网关功能102通过ISC接口105与S-CSCF 104通信以及通过Ro接口107与OSC 106通信。对于在S-CSCF 104与OSC 106中的基于会话收费功能之间的在线收费通信，S-CSCF 104不触发在线收费事件，因此不包括收费触发功能104(CTF)。相反，ISC接口105由S-CSCF 104利用，暗示在线收费对于S-CSCF 104是透明的并且看起来类似于由SIP应用服务器控制的任何其它服务。所以，如果需要支持基于Ro的在线收费，则需要专门的CTF介于在基于Ro基于会话的收费与基于SIP的服务控制之间。这个角色由IMS网关功能102担负，它在对于S-CSCF 104的SIP服务控制与对于OCS 106的Ro信用控制之间转换。
不幸地，3GPP规范没有描述如何使用IMS网关功能102用于在线收费。例如，规范没有规定IMS网关功能102如何操作来提供在线收费。规范也没有解决ISC接口105、Ro接口107、和S-CSCF 104如何一起工作。例如，规范上说，S-CSCF 104是否经由网关(IMS网关功能)直接连接到OCS 106是超出标准化的范围。另外，IMS网关功能102的物理位置在规范上是不清楚的。
由3GPP定义的ISC接口105是基于SIP接口，它主要定义在SIP控制的会话的建立和断开期间的会话控制消息。当会话通过S-CSCF 104被建立时，S-CSCF 104与IMS网关功能102通信，提供对于会话的帐单。IMS网关功能102把Ro接口107的信用控制请求(CCR)消息传送到OSC 106，以提供对于会话的在线收费。OSC 106用表示用于会话的分配的单位份额的信用控制回答(CCA)响应。IMS网关功能102然后根据分配的单位份额执行对于会话的预算控制。IMS网关功能102只保持在会话期间的ISC SIP呼叫状态来支持呼叫控制，但如果有足够的份额来保持会话，则不再控制会话。
在当前的标准中有一个问题，IMS网关功能102没有被告知会话已结束。会话可能由于各种不同的原因而结束，诸如系统过载、系统崩溃、系统存储器泄漏等等。作为例子，IMS用户可能请求通过互联网观看2小时电影。在2小时期间，网络拥塞或其它问题可能使得会话过早结束。S-CSCF 104可能没有通知IMS网关功能102会话终结。由于没有被告知，IMS网关功能102继续执行预算控制功能，直至用户的帐户用完为止。当帐户用完时，IMS网关功能102发送SIP BYE消息到S-CSCF 104以结束会话。然而，会话先前已结束而没有告知IMS网关功能102。这不幸地导致失去控制的收费情形。
图2是显示现有技术的失去控制的收费情形的消息传送图。会话首先通过S-CSCF 104被建立。S-CSCF 104告知IMS网关功能(IMSGW)102：会话被建立。IMS网关功能102然后如上所述地请求来自OSC 106的份额分配，以及执行预算控制。在某点，会话被终结，并且S-CSCF 104没有通知IMS网关功能102会话终结。
在预算控制期间，IMS网关功能102确定分配的份额已用完，并从OSC 106请求新的份额。再次地，会话结束，但IMS网关功能102不幸地继续执行预算控制。最终，用户在OCS 106中的帐户用完，OSC106不再分配份额给IMS网关功能102用于会话。IMS网关功能102然后发送消息来终结会话，即使它早已被终结。
希望避免在IMS网络中出现失去控制的收费情形。
发明内容
本发明通过规定IMS网关系统藉以周期地检查IMS网络中的会话状态的系统和方法，而解决以上的和其它相关问题。如果会话已终结而没有经由消息告知IMS网关系统，则IMS网关系统将通过会话状态检查确定会话已终结。如果会话状态检查表示会话已终结，则IMS网关系统终结对于会话的预算控制。由IMS网关系统进行的会话状态检查有利地避免在IMS网络中出现失去控制的收费情形。
本发明的一个实施例包括IMS网络的IMS网关系统，它比起现有的IMS网关系统提供优点。IMS网关系统包括控制系统；第一接口，用于与服务-呼叫会话控制功能(S-CSCF)通信；和第二接口，用于与在线收费系统(OCS)通信。控制系统包括预算控制系统和状态检查系统。当在IMS网络中建立会话时，预算控制系统执行对于会话的预算控制。同时地，状态检查系统周期地检查会话状态。状态检查系统可用通过与S-CSCF通信而检查会话状态。例如，状态检查系统可以周期地生成状态请求消息和把状态请求消息传送到S-CSCF。如果状态检查系统接收到来自S-CSCF的状态响应消息，则状态检查系统可以确定会话是活动的。如果状态检查系统在阈值时间段内没有接收到来自S-CSCF的状态响应消息，则状态检查系统可以确定会话已终结。
响应于状态检查系统确定会话是活动的，预算控制系统继续执行对于会话预算控制。响应于状态检查系统确定会话已结束，预算控制系统终结对于会话的预算控制。通过周期地检查会话状态，IMS网关系统有利地避免在IMS网络中出现失去控制的收费情形。
本发明的另一个实施例包括操作IMS网关系统的相关的方法。本发明可包括下面描述的其它示例性实施例。
附图说明
在所有的附图上相同的标号代表相同的单元。
图1显示包括现有技术的IMS网关功能的3GPP在线收费架构。
图2是显示现有技术中失去控制的收费情形的消息图。
图3显示本发明的示例性实施例中的IP多媒体子系统(IMS)网络。
图4是显示本发明的示例性实施例中的操作IMS网关系统的方法的流程图。
图5是显示本发明的示例性实施例中的状态检查系统的示例性操作的状态机。
图6-7是显示IMS网络的示例性操作的消息图。
具体实施方式
图3-7和以下的说明描绘本发明的具体的示例性实施例，以教导本领域技术人员如何作出和使用本发明。为了教导本发明的原理，本发明的某些传统的方面被简化或省略。本领域技术人员将会从这些实施例想到属于本发明的范围的变例。本领域技术人员将会意识到，下面描述的特性可以以各种方式被组合，形成本发明的多个变例。结果，本发明不限于下面描述的具体的实施例，而是本发明仅仅由权利要求及其等效方案规定。
图3显示本发明的实施例的IP多媒体子系统(IMS)网络300。IMS网络300包括服务-呼叫会话控制功能(S-CSCF)302、IMS网关系统304、在线收费系统(OCS)306。IMS网关系统304包括用于与网关功能302通信的接口310、用于与OCS 306通信的接口、和控制系统314。接口310通过链路330被耦合到S-CSCF 302并按照协议，诸如IMS服务控制(ISC)协议，进行通信。接口311通过链路332被耦合到OSC306并按照协议，诸如Ro协议，进行通信。控制系统314包括预算控制系统342和状态检查系统344。控制系统314可包括带有相关的贮存媒体或任何其它想要的架构的处理系统。IMS网络300可包括其它部件、设备、或系统，但为了简明起见在图3上未示出。
预算控制系统342包括适于对会话执行预算控制的任何系统、设备、硬件或软件。预算控制包括被使用来对于会话收费的任何收费功能，诸如通过与在线收费系统进行通信。预算控制可以是用于在线收费的，典型地被使用于预付费应用。状态检查系统344包括适于检查会话状态以确定状态是仍旧工作还是已终结的任何系统、设备、硬件或软件。
预算控制系统342和状态检查系统344可以以软件、硬件、和硬件与软件的组合被实施。在软件实施方案中，预算控制系统342和状态检查系统344可以由被存储在贮存媒体中的指令组成。指令可以由处理系统取出和执行。指令的某些例子是软件、程序代码、和固件。贮存媒体的某些例子是存储器装置、磁带、盘、集成电路、和服务器。指令在被处理系统执行时用来引导处理系统按照本发明操作。术语“处理系统”是指单个处理装置或共同操作的处理装置的组。处理器的某些例子是计算机、集成电路、和逻辑电路。本领域技术人员熟悉指令、处理器和贮存媒体。
当操作时，假设会话已经在IMS网络300在未示出的装置之间发起的。进一步假设S-CSCF 302正在操控会话，例如提供呼叫控制。当会话被发起时，S-CSCF 302把表示会话已建立的消息传送到IMS网关系统304。
图4是显示本发明的示例性实施例中操作IMS网关系统304的方法的流程图。响应于会话被建立，预算控制系统342在步骤342对会话执行预算控制。例如，作为预算控制的一部分，预算控制系统342可以把信用控制请求或类似的消息传送到OCS 306，以请求用于会话的份额。预算控制系统342可以接收表示对于会话分配的份额的信用控制应答或类似的消息。预算控制系统342然后根据对于会话的使用开始从份额中减量。如果分配的份额被用完，则预算控制系统342可以从OCS 306请求新的份额。
同时，状态检查系统344在步骤404周期地检查会话的状态。用来“周期地”检查会话状态的时间间隔(这里，称为状态检查间隔)可以根据想要的实施方案而变化。状态检查间隔可以对于状态检查系统344预先规定的或标准化的。状态检查间隔可以替换地是动态的以及可以取决于会话的长度、会话的类型(例如，话音呼叫、视频下载、互动视频游戏等等)或另外的变量。状态检查间隔在会话期间可以改变。
状态检查系统344例如通过发起与S-CSCF 302通信来主动检查会话状态。例如，状态检查系统344可以周期地生成状态请求消息并把状态请求消息传送到S-CSCF 302。如果状态检查系统344接收到来自S-CSCF 302的状态响应消息，则状态检查系统344可以确定会话是活动的。如果状态检查系统344在阈值时间段内没有接收到来自S-CSCF 302的状态响应消息，则状态检查系统344可以确定会话已终结。
响应于状态检查系统344确定会话是活动的，预算控制系统344继续对于会话执行预算控制。
响应于状态检查系统344确定会话已结束，预算控制系统344在步骤406终结对于会话的预算控制。在本实施例中终结预算控制意味着，预算控制系统342发起停止对于会话向IMS用户收费的处理过程。
由状态检查系统344周期地执行会话状态检查，允许状态检查系统344识别会话何时被终结，即使在IMS网关系统304没有被告知会话终结时。预算控制系统342然后可以对于终结的会话停止执行预算控制。这样的功能有利地避免在IMS网络300中出现失去控制的收费情形。
图5是显示本发明的示例性实施例中状态检查系统344的示例性操作的状态机。图5的状态机只是一个例子，状态检查系统344在其它的实施例中可以不同地操作。
当会话没有被建立时，状态检查系统344处在空闲状态502。当会话被建立时，状态检查系统344移到会话建立状态504，然后移到会话活动状态506。状态检查系统344根据状态检查系统344进入会话活动状态506的时间设置时间戳。在会话活动状态506期间，如果状态检查系统344接收到来自S-CSCF 302的任何会话中间消息，例如SIP UPDATE消息或SIP RE-INVITE消息，则状态检查系统344知道会话仍旧是活动的。状态检查系统344因此待在会话活动状态506。状态检查系统344根据接收到消息的时间重新设置时间戳。
如果状态检查系统344接收到来自S-CSCF 302的会话终结消息，例如SIP BYE消息，则状态检查系统344移到会话终结状态508。
当在会话活动状态506下，状态检查系统344监视定时器。状态检查系统344被编程来按照状态检查间隔周期地检查当前的会话状态。状态检查间隔定义何时或多经常地检查当前的会话状态。
当在会话活动状态506时状态检查间隔已达到时，状态检查系统344移到状态检查状态510。状态检查间隔包括在状态检查之间的任何想要的时间间隔。在状态检查状态510下，状态检查系统344把状态请求消息，诸如SIP INFO消息，传送到S-CSCF 302。如果状态检查系统344接收到来自S-CSCF 302的状态响应消息，诸如SIP OK消息，则状态检查系统344移回到会话活动状态506。如果状态检查系统344没有接收到状态响应消息，或从S-CSCF 302接收到错误消息，则状态检查系统344确定会话已终结。状态检查系统344然后断开当前的会话并移到会话终结状态508。
在状态检查状态510期间，如果接收到任何SIP消息而同时状态检查系统344正在发送状态请求消息，则状态检查系统344处理接收的消息。如果接收的消息是SIP BYE消息，则状态检查系统344移到会话终结状态508。如果接收的消息是会话中间信令消息，诸如SIPRE-INVITE消息或SIP UPDATE消息，则状态检查系统344确定会话仍是活动的并移到会话活动状态506。
图6-7是显示IMS网络300的示例性操作的消息图。在图6中，会话被适当地结束以及IMS网关系统304被告知会话被终结。在图7中，会话结束，但IMS网关系统304没有被告知会话被终结。
参照图6，为了发起会话，S-CSCF 302把SIP INVITE消息传送到IMS网关系统304。IMS网关系统304中的预算控制系统342把CCR[Initial](Initial：初始)消息传送到OCS 306，向OCS 306请求用于会话的份额。OCS 306用表示对于会话分配的份额的CCA[Initial]消息进行响应。IMS网关系统304然后把SIP INVITE消息传送到S-CSCF 302。S-CSCF 302把SIP 200 OK消息传送到IMS网关系统304，以及IMS网关系统304用SIP 200 OK消息进行响应。S-CSCF 302把SIP ACK消息传送到IMS网关系统304，以及IMS网关系统304用SIP ACK消息进行响应。预算控制系统342把CCR[Update](Update：更新)消息传送到OCS 306，以及OCS 306用CCA[Update]消息进行响应。会话因此被建立。
然后，预算控制系统342通过监视对于会话分配的份额而执行预算控制。同时，状态检查系统344执行会话中间的状态检查。当会话被建立时，状态检查系统344设置定时器以及定义状态检查间隔。当状态检查间隔达到时，状态检查系统344把SIP INFO消息传送到S-CSCF 302。SIP INFO消息不被使用来改变SIP会话的状态，或会话的参数。状态检查系统344仅仅把一般地与会话有关的可选的应用层信息发送到S-CSCF 302。因为在S-CSCF 302与IMS网关系统304之间的关系仍存在，S-CSCF 302用SIP 200 OK消息响应SIP INFO消息。状态检查系统344确定会话仍是活动的，预算控制系统342继续执行预算控制。
预算控制系统342也监视用于会话的份额消耗。如果来自OSC306的分配的份额用完，则预算控制系统342把CCR[Update]消息传送到OCS 306，请求新的份额。OCS 306用CCA[Update]消息进行响应，分配新的份额以保持会话。
当状态检查间隔再次达到时，状态检查系统344把SIP INFO消息传送到S-CSCF 302。因为在S-CSCF 302与IMS网关系统304之间的相对关系仍旧存在，S-CSCF 302用SIP 200 OK消息响应于SIPINFO消息。状态检查系统344确定会话仍旧是工作的，以及预算控制系统342继续执行预算控制。会话中间的状态检查如上所述地继续进行，直至IMS网关系统304接收到来自S-CSCF 302的SIP BYE消息为止。响应于BYE消息，IMS网关系统304把BYE消息传送到S-CSCF 302以终结会话。预算控制系统342也把CCR[Terminate](Terminate：终结)消息传送到OCS 306，以便从用户帐户结余中收取会话收费。OCS 306用CCA[Terminate]消息进行响应。
图7的操作基本上是与图6建立会话是相同的，预算控制系统342通过监视对于会话分配的份额而执行预算控制。同时，状态检查系统344执行会话中间的状态检查。当会话被建立时，状态检查系统344设置定时器以及定义状态检查间隔。当状态检查间隔达到时，状态检查系统344把SIP INFO消息传送到S-CSCF 302。因为在S-CSCF 302与IMS网关系统304之间的关系仍存在，S-CSCF 302用SIP 200 OK消息响应SIP INFO消息。状态检查系统344确定会话仍是活动的，以及预算控制系统342继续执行预算控制。
当状态检查间隔再次达到时，状态检查系统344把SIP INFO消息传送到S-CSCF 302。会话在最后的状态检查间隔期间已被终结。因为会话已终结，S-CSCF 302不能响应于SIP INFO消息。当状态检查系统344在定义的时间间隔内没有接收到对于SIP INFO消息的响应时，状态检查系统344确定会话已终结。
预算控制系统342然后把CCR[Terminate]消息传送到OCS 306。OCS 306用CCA[Terminate]消息进行响应。这个消息传送停止对于已被终结的会话向IMS用户记帐。IMS网关系统304通过执行会话中间状态检查来识别会话何时终结而有利地避免失去控制的收费情形。
虽然在这里描述了具体的实施例，但本发明的范围不限于这些具体实施例。本发明的范围由以下权利要求和它们的任何等效方案规定。

Claims (10)

1.一种用于对于在IP多媒体子系统网络(300)中的会话提供在线收费的IP多媒体子系统网关系统(304)，所述IP多媒体子系统网关系统(304)适于与用于会话的服务-呼叫会话控制功能(302)和在线收费系统(306)通信，所述IP多媒体子系统网关系统(304)包括适于执行对于会话的预算控制的预算控制系统(342)；
所述IP多媒体子系统网关系统(304)的特征在于：
状态检查系统(344)，适于周期地检查会话状态，以确定会话是否已终结；并且
所述预算控制系统还适于响应于所述状态检查系统确定会话已终结而终结对于会话的预算控制，以及响应于所述状态检查系统确定会话是活动的而继续执行对于会话的预算控制。
2.权利要求1的IP多媒体子系统网关系统(304)，其中所述状态检查系统(344)通过适于执行以下操作而周期地检查会话状态：
周期地生成状态请求消息并把该状态请求消息传送到所述服务-呼叫会话控制功能(302)。
3.权利要求2的IP多媒体子系统网关系统(304)，其中所述状态检查系统(344)响应于接收到来自所述服务-呼叫会话控制功能(302)的状态响应消息，确定会话是活动的。
4.权利要求3的IP多媒体子系统网关系统(304)，其中所述状态请求消息包括SIP INFO消息，并且所述状态响应消息包括SIP OK消息。
5.权利要求3的IP多媒体子系统网关系统(304)，其中所述状态检查系统(344)响应于在阈值时间段内没有接收到来自所述服务-呼叫会话控制功能(302)的状态响应消息，确定会话已终结。
6.一种操作用于在IP多媒体子系统网络中提供在线收费的IP多媒体子系统网关系统的方法，所述IP多媒体子系统网关系统适于与用于会话的服务-呼叫会话控制功能和在线收费系统通信，所述方法包括：
执行对于会话的预算控制；
所述方法的特征在于：
周期地检查会话状态，以确定会话是否已终结；
响应于确定会话已终结而终结对于会话的预算控制；以及
响应于确定会话是活动的而继续执行对于会话的预算控制。
7.权利要求6的方法，其中所述周期地检查会话的状态的步骤包括：
周期地生成状态请求消息；以及
把所述状态请求消息传送到所述服务-呼叫会话控制功能。
8.权利要求7的方法，还包括：
响应于接收到来自所述服务-呼叫会话控制功能的状态响应消息，确定会话是活动的。
9.权利要求8的方法，其中所述状态请求消息包括SIP INFO消息，并且所述状态响应消息包括SIP OK消息。
10.权利要求8的方法，其中所述确定会话已终结的步骤包括：
在阈值时间段内没有接收到来自所述服务-呼叫会话控制功能的状态响应消息。
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